KR100505982B1 - 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치 및 구동방법 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치 및 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 제조비용을 절감함과 아울러 소비전력을 최소화할 수 있도록 한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치에 관한 것이다.
본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치는 기준전압원과, 주사전극과 유지전극 사이에 등가적으로 형성되는 패널 커패시터와, 주사전극 및 유지전극측에 각각 형성되며 기준전압원의 전압값을 이용하여 기준전압원의 2배인 배압전압값을 가지는 서스테인 펄스를 교번적으로 공급하기 위한 제 1 및 제 2에너지 회수장치와, 패널 커패시터에 병렬로 접속되어 패널 커패시터에 충/방전 경로를 제공하기 위한 충/방전부를 구비하고, 상기 에너지 회수장치 각각은 기준전압원에 접속됨과 아울러 기준전압원의 전압값을 이용하여 기준전압원의 2배인 배압전압값을 생성하기 위한 배압부와, 배압부와 패널 커패시터 사이에 형성되어 배압전압값이 패널 커패시터로 공급될 때 턴-온되는 제 1스위치와, 패널 커패시터와 기저전압원 사이에 접속되어 패널 커패시터에 기저전압이 공급될 때 턴-온되는 제 2스위치를 구비한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치 및 구동방법{Apparatus and Method of Driving Plasma Display Panel}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치 및 구동방법에 관한 것으로 특히, 제조비용을 절감함과 아울러 소비전력을 최소화할 수 있도록 한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치 및 구동방법에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하 "PDP"라 함)은 He+Xe, Ne+Xe 또는 He+Ne+Xe 등의 불활성 혼합가스의 방전시 발생하는 147nm의 자외선에 의해 형광체를 발광시킴으로써 문자 또는 그래픽을 포함한 화상을 표시하게 된다. 이러한 PDP는 박막화와 대형화가 용이할 뿐만 아니라 최근의 기술 개발에 힘입어 크게 향상된 화질을 제공한다. 특히, 3전극 교류 면방전형 PDP는 방전시 표면에 벽전하가 축적되며 방전에 의해 발생되는 스퍼터링으로부터 전극들을 보호하기 때문에 저전압 구동과 장수명의 장점을 가진다.
도 1을 참조하면, 3전극 교류 면방전형 PDP의 방전셀은 상부기판(10) 상에 형성되어진 주사전극(28Y) 및 유지전극(29Z)과, 하부기판(18) 상에 형성되어진 어드레스전극(20X)을 구비한다.
주사전극(28Y)과 유지전극(29Z) 각각은 투명전극(12Y,12Z)과, 투명전극(12Y,12Z)의 선폭보다 작은 선폭을 가지며 투명전극의 일측 가장자리에 형성되는 금속버스전극(13Y,13Z)을 포함한다. 투명전극(12Y,12Z)은 통상 인듐틴옥사이드(Indium-Tin-Oxide : ITO)로 상부기판(10) 상에 형성된다. 금속버스전극(13Y,13Z)은 통상 크롬(Cr) 등의 금속으로 투명전극(12Y,12Z) 상에 형성되어 저항이 높은 투명전극(12Y,12Z)에 의한 전압강하를 줄이는 역할을 한다. 주사전극(28Y)과 유지전극(29Z)이 형성된 상부기판(10)에는 상부 유전체층(14)과 보호막(16)이 적층된다. 상부 유전체층(14)에는 플라즈마 방전시 발생된 벽전하가 축적된다. 보호막(16)은 플라즈마 방전시 발생된 스퍼터링으로부터 상부 유전체층(14)을 보호하고 2차 전자의 방출 효율을 높이게 된다. 보호막(16)으로는 통상 산화마그네슘(MgO)이 이용된다.
어드레스전극(20X)은 주사전극(28Y) 및 유지전극(29Z)과 교차되는 방향으로 형성된다. 어드레스전극(20X)이 형성된 하부기판(18) 상에는 하부 유전체층(22)과 격벽(24)이 형성된다. 하부 유전체층(22)과 격벽(24)의 표면에는 형광체층(26)이 형성된다. 격벽(24)은 스트라이프(Stripe) 또는 격자형 형태로 형성되어 방전셀을 물리적으로 구분하며, 방전에 의해 생성된 자외선과 가시광이 인접한 방전셀에 누설되는 것을 방지한다. 형광체층(26)은 플라즈마 방전시 발생된 자외선에 의해 여기·발광되어 적색, 녹색 또는 청색 중 어느 하나의 가시광선을 발생하게 된다. 상/하부기판(10,18)과 격벽(24) 사이에 마련된 방전셀의 방전공간에는 방전을 위한 He+Xe, Ne+Xe 또는 He+Ne+Xe 등의 불활성 혼합가스가 주입된다.
이와 같이 구동되는 교류 면방전 PDP의 서스테인 방전에는 수백 볼트 이상의 고압이 필요하다. 따라서, 서스테인 방전에 필요한 구동전력을 최소화하기 위하여 에너지 회수장치가 이용된다. 에너지 회수장치는 주사전극(Y) 및 유지전극(Z) 사이의 전압을 회수하여 다음 방전시의 구동전압으로 회수된 전압을 이용한다.
도 2를 참조하면, 'Weber(USP-5081400)'에 의해 제안된 PDP의 에너지 회수장치(30, 32)는 패널 커패시터(Cp)를 사이에 두고 서로 대칭적으로 설치된다. 여기서, 패널 커패시터(Cp)는 주사전극(Y)과 유지전극(Z) 사이에 형성되는 정전용량을 등가적으로 나타낸 것이다. 제 1 에너지 회수장치(30)는 주사전극(Y)에 서스테인 펄스를 공급한다. 제 2 에너지 회수장치(32)는 제 1 에너지 회수장치(30)와 교번되게 동작하면서 유지전극(Z)에 서스테인 펄스를 공급한다.
종래의 PDP의 에너지 회수장치(30, 32)의 구성을 제 1 에너지 회수장치(30)를 참조하여 설명하기로 한다. 제 1 에너지 회수장치(30)는 패널 커패시터(Cp)와 소스 커패시터(Cs) 사이에 접속된 인덕터(L)와, 소스 커패시터(Cs)와 인덕터(L) 사이에 병렬로 접속된 제 1 및 제 3 스위치(S1, S3)와, 패널 커패시터(Cp)와 인덕터(L) 사이에 병렬로 접속된 제 2 및 제 4 스위치(S2, S4)를 구비한다.
제 2 스위치(S2)는 서스테인 전압원(VS)에 접속되고, 제 4 스위치(S4)는 기저전압원(GND)에 접속된다. 소스 커패시터(Cs)는 서스테인 방전시 패널 커패시터(Cp)에 충전되는 전압을 회수하여 충전함과 아울러 충전된 전압을 패널 커패시터(Cp)에 재공급한다. 이와 같은 소스 커패시터(Cs)에는 서스테인 전압원(Vs)의 절반값에 해당하는 Vs/2의 전압이 충전된다. 인덕터(L)는 패널 커패시터(Cp)와 함께 공진회로를 형성한다. 제 1 내지 제 4 스위치(S1 내지 S4)는 전류의 흐름을 제어한다.
한편, 제 1 및 제 2 스위치(S1, S2)와 인덕터(L)의 사이에는 각각 설치된 제 5 및 제 6 다이오드(D5, D6)는 전류가 역방향으로 흐르는 것을 방지한다.
도 3은 제 1 에너지 회수장치 스위치들의 온/오프 타이밍과 패널 커패시터의 출력 파형을 나타내는 타이밍도 및 파형도이다.
T1 기간 이전에 패널 커패시터(Cp)에는 0 볼트의 전압이 충전됨과 아울러 소스 커패시터(Cs)에는 Vs/2의 전압이 충전되어 있다고 가정하여 동작과정을 상세히 설명하기로 한다.
T1 기간에는 제 1 스위치(S1)가 턴-온(Turn-on)되어 소스 커패시터(Cs)로부터 제 1 스위치(S1), 인덕터(L) 및 패널 커패시터(Cp)로 이어지는 전류 패스가 형성된다. 전류패스가 형성되면 소스 커패시터(Cs)에 충전된 전압이 패널 커패시터(Cp)로 공급된다. 이때, 인덕터(L)와 패널 커패시터(Cp)가 직렬 공진회로를 형성하기 때문에 패널 커패시터(Cp)에는 Vs 전압이 충전된다.
T2 기간에는 제 2스위치(S2)가 턴-온된다. 제 2스위치(S2)가 턴-온되면 서스테인 전압원(Vs)의 전압이 주사전극(Y)으로 공급된다. 주사전극(Y)에 공급되는 서스테인 전압원(Vs)의 전압은 패널 커패시터(Cp)의 전압이 서스테인 전압원(Vs) 이하로 떨어지는 것을 방지하여 서스테인 방전이 정상적으로 일어나도록 한다. 한편, 패널 커패시터(Cp)의 전압은 T1기간에 Vs까지 상승하였기 때문에 서스테인 방전을 일으키기 위해 외부에서 공급해 주는 구동전력은 최소화된다.
T3 기간에는 제 1 스위치(S1)가 턴-오프(Turn-off)된다. 이때, 주사전극(Y)은 T3의 기간동안 서스테인 전압원(Vs)의 전압을 유지한다.
T4 기간에는 제 2 스위치(S2)가 턴-오프됨과 아울러 제 3 스위치(S3)가 턴-온된다. 제 3 스위치(S3)가 턴-온되면 패널 커패시터(Cp)로부터 인덕터(L) 및 제 3 스위치(S3)를 통해 소스 커패시터(Cs)로 이어지는 전류 패스가 형성되어 패널 커패시터(Cp)에 충전된 전압이 소스 커패시터(Cs)로 회수된다. 이때, 소스 커패시터(Cs)에는 Vs/2의 전압이 충전된다.
T5 기간에는 제 3 스위치(S3)가 턴-오프됨과 아울러 제 4 스위치(S4)가 턴-온된다. 제 4 스위치(S4)가 턴-온되면 패널 커패시터(Cp)와 기저전압원(GND)간의 전류패스가 형성되어 패널 커패시터(Cp)의 전압이 0볼트로 하강한다. T6 기간에는 T5 상태를 일정 시간동안 유지한다. 실제로, 주사전극(Y) 및 유지전극(Z)에 공급되는 교류 구동펄스는 T1 내지 T6 기간이 주기적으로 반복되면서 얻어지게 된다.
한편, 제 2 에너지 회수장치(32)는 제 1 에너지 회수장치(30)와 교번적으로 동작하면서 패널 커패시터(Cp)에 구동전압을 공급하게 된다. 따라서, 패널 커패시터(Cp)에는 서로 반대 극성을 가지는 서스테인 펄스전압(Vs)이 공급되게 된다. 이와 같이 패널 커패시터(Cp)에 서로 반대 극성을 가지는 서스테인 펄스전압(Vs)이 공급됨으로써 방전셀들에서 서스테인 방전이 일어나게 된다.
하지만, 이와 같은 종래의 에너지 회수장치(30, 32)들은 주사전극(Y) 측에 설치된 제 1 에너지 회수장치(30) 및 유지전극(Z) 측에 설치된 제 2 에너지 회수장치(32)가 각각 동작함으로써 많은 회로부품들(스위칭 소자 등)이 필요하게 되고, 이에 따라 제조비용이 상승되는 문제점이 있다. 아울러, 전류의 패스 상의 다수의 스위치들(다이오드, 스위치소자, 인덕터)의 도통손실로 인하여 많은 소비전력이 소모되게 된다.
이와 같은 단점을 극복하기 위하여 일본공개특허 2001-272944에서 도 4와 같은 에너지 회수장치가 제안되었다.
도 4를 참조하면, 에너지 회수장치는 주사전극(Y)과 유지전극(Z) 사이에 형성되는 정전용량을 등가적으로 나타내는 패널 커패시터(Cp)와, 패널 커패시터(Cp)와 접속되도록 설치되는 전원 공급부(40) 및 충방전부(42)를 구비한다.
충방전부(42)는 패널 커패시터(Cp)에 병렬로 접속된 제 1인덕터(L1), 제 7다이오드(D7) 및 제 5스위치(S5)와, 패널 커패시터(Cp)에 병렬로 접속된 제 2인덕터(L2), 제 8다이오드(D8), 제 6스위치(S6)를 구비한다. 제 1인덕터(L1), 제 7다이오드(D7) 및 제 5스위치(S5)는 패널 커패시터(Cp)의 Y측으로 전압(또는 전류)이 공급될 때 충전경로를 제공하고, 제 2인덕터(L2), 제 8다이오드(D8) 및 제 6스위치(S6)는 패널 커패시터(Cp)의 Z측으로 전압(또는 전류)이 공급될 때 충전경로를 제공한다. 여기서, 제 7다이오드(D7) 및 제 8다이오드(D8)는 역전류의 흐름을 방지하기 위하여 설치된다. 제 1인덕터(L1) 및 제 2인덕터(L2)는 패널 커패시터(Cp)와 공진회로를 형성한다.
전원 공급부(40)는 패널 커패시터(Cp)에 서스테인 전압(Vs) 및 기저전압(GND)을 공급한다. 이를 위해, 전원 공급부(40)는 서스테인 전압원(Vs)에 접속된 제 1스위치(S1) 및 제 2스위치(S2)와, 기저전압원(GND)에 접속된 제 3스위치(S3) 및 제 4스위치(S4)를 구비한다. 제 1스위치(S1)는 패널 커패시터(Cp)의 Y측과 접속되어 Y측에 전압이 공급될 때 턴-온된다. 제 2스위치(S2)는 패널 커패시터(Cp)의 Z측과 접속되어 Z측에 전압이 공급될 때 턴-온된다. 제 3스위치(S3)는 패널 커패시터(Cp)의 Y측과 접속되어 Y측에 기저전압이 공급될 때 턴-온된다. 제 4스위치(S4)는 패널 커패시터(Cp)의 Z측과 접속되어 Z측에 기저전압이 공급될 때 턴-온된다. 한편, 제 1 내지 제 6스위치(S1 내지 S6) 각각에는 전류의 흐름을 제어하기 위한 내부 다이오드(D1 내지 D6)가 설치된다.
도 5는 도 4에 도시된 에너지 회수장치의 스위치 타이밍도 및 패널 커패시터로 공급되는 전압파형도를 나타내는 도면이다.
T1 기간 이전에 패널 커패시터(Cp)의 Y측에 +Vs의 전압이 충전되었다고 가정한다. 그리고, 패널 커패시터(Cp)의 Y측을 정극성으로 설정하고 패널 커패시터(Cp)의 Z측을 부극성을 설정하여 동작과정을 상세히 설명하기로 한다.
T1 기간에 제 6스위치(S6)가 턴-온된다. 제 6스위치(S6)가 턴-온되면 패널 커패시터(Cp)의 Y측, 제 2인덕터(L2), 제 8다이오드(D8) 및 제 6스위치(S6)를 경유하여 패널 커패시터(Cp)의 Z측으로 접속되는 방전경로가 형성된다. 이때, 패널 커패시터(Cp)의 Y측의 +Vs의 전압이 방전경로를 경유하여 패널 커패시터(Cp)의 Z측으로 공급된다. 이때, 제 2인덕터(L2) 및 패널 커패시터(Cp)가 공진회로를 형성하기 때문에 패널 커패시터(Cp)의 Z측은 -Vs의 전압까지 하강한다. 여기서, 패널 커패시터(Cp)의 Z측에 충전된 -Vs의 전압은 Y측을 기준으로 한 상대적인 전압이다.(실제, Z측에는 Vs의 전압이 충전되게 된다)
T2 기간에 제 2 및 제 3스위치(S2,S3)가 턴-온된다. 제 2 및 제 3스위치(S2,S3)가 턴-온되면 서스테인 전압원(Vs), 제 2스위치(S2), 패널 커패시터(Cp)의 Z측, Y측 및 제 3스위치(S3)를 경유하여 기저전압원(GND)으로 이어지는 전류패스가 형성된다. 이때, 패널 커패시터(Cp)의 Z측으로 Vs의 전압(Y측을 기준으로 -Vs의 전압)이 공급된다. T2 기간에 패널 커패시터(Cp)의 Z측으로 공급되는 서스테인 전압(Vs)은 패널 커패시터(Cp)의 Z측 전압을 서스테인 전압(Vs)으로 유지하면서 안정적인 서스테인 방전이 일어나도록 한다.
T3 기간에는 제 5스위치(S5)가 턴-온된다. 제 5스위치(S5)가 턴-온되면 패널 커패시터(Cp)의 Z측, 제 1인덕터(L1), 제 7다이오드(D7) 및 제 5스위치(S5)를 경유하여 패널 커패시터(Cp)의 Y측으로 접속되는 방전경로가 형성된다. 이때, 패널 커패시터(Cp) Z측의 -Vs전압이 방전경로를 경유하여 패널 커패시터(Cp)의 Y측으로 공급된다. 여기서, 제 1인덕터(L1) 및 패널 커패시터(Cp)가 공진회로를 형성하기 때문에 패널 커패시터(Cp)의 Y측은 Vs의 전압까지 상승한다.
T4 기간에는 제 1 및 제 4스위치(S1,S4)가 턴-온된다. 제 1 및 제 4스위치(S1,S4)가 턴-온되면 서스테인 전압원(Vs), 제 1스위치(S1), 패널 커패시터(Cp)의 Y측, Z측 및 제 4스위치(S4)를 경유하여 기저전압원(GND)으로 이어지는 전류패스가 형성된다. 이때, 패널 커패시터(Cp)의 Y측으로 Vs의 전압이 공급된다. T4 기간에 패널 커패시터(Cp)의 Y측으로 공급되는 서스테인 전압(Vs)은 패널 커패시터(Cp)의 Y측 전압을 서스테인 전압(Vs)으로 유지하면서 안정적인 서스테인 방전이 일어나도록 한다. 실제 도 4에 도시된 에너지 회수장치는 T1 내지 T4의 기간을 반복하면서 패널 커패시터(Cp)의 전압을 충/방전한다.
하지만, 이와같은 종래의 에너지 회수장치는 서스테인 전압원(Vs)의 전압을 이용하여 서스테인 펄스를 패널 커패시터(Cp)로 공급하기 때문에 스위치들의 내압이 Vs이상으로 설정되고, 이에 따라 제조비용이 추가되게 된다. 아울러, 도 4에 도시된 에너지 회수장치는 T2 및 T4의 기간에 서스테인 전압원(Vs)의 전압을 이용하여 패널 커패시터(Cp)의 전압을 Vs로 유지하기 때문에 많은 소비전력이 소모되게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 제조비용을 절감함과 아울러 소비전력을 최소화할 수 있도록 한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치 및 구동방법에 관한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치는 기준전압원과, 주사전극과 유지전극 사이에 등가적으로 형성되는 패널 커패시터와, 주사전극 및 유지전극측에 각각 형성되며 기준전압원의 전압값을 이용하여 기준전압원의 2배인 배압전압값을 가지는 서스테인 펄스를 교번적으로 공급하기 위한 제 1 및 제 2에너지 회수장치와, 패널 커패시터에 병렬로 접속되어 패널 커패시터에 충/방전 경로를 제공하기 위한 충/방전부를 구비하고, 상기 에너지 회수장치 각각은 기준전압원에 접속됨과 아울러 기준전압원의 전압값을 이용하여 기준전압원의 2배인 배압전압값을 생성하기 위한 배압부와, 배압부와 패널 커패시터 사이에 형성되어 배압전압값이 패널 커패시터로 공급될 때 턴-온되는 제 1스위치와, 패널 커패시터와 기저전압원 사이에 접속되어 패널 커패시터에 기저전압이 공급될 때 턴-온되는 제 2스위치를 구비한다.
상기 충/방전부는 패널 커패시터와 폐회로를 이루도록 접속되는 인덕터 및 스위치를 구비한다.
상기 스위치는 패널 커패시터의 일측에 충전된 전압을 이용하여 패널 커패시터의 다른측을 충전할 때 턴-온된다.
삭제
상기 배압부는 기준전압원에 접속되는 제 3스위치 및 다이오드와, 제 3스위치 및 다이오드와 폐회로를 이루도록 접속되는 배압 커패시터를 구비한다.
상기 제 2스위치가 턴-온될 때 배압 커패시터에 기준전압원의 전압이 충전되고, 제 3스위치가 턴-온될 때 배압 커패시터의 전압이 배압전압값으로 상승된다.
상기 배압부와 패널 커패시터 사이에 설치되어 역전류를 방지하기 위한 다이오드를 구비한다.
본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법은 외부로부터 공급되는 기준전압을 2배의 전압으로 배압하여 배압전압값을 생성하는 단계와, 패널 커패시터와 병렬로 형성된 충방전경로를 이용하여 패널 커패시터의 일측에 충전된 전압값을 방전시키는 단계와, 충방전경로로부터 공급되는 전압값을 이용하여 패널 커패시터의 다른측을 충전시키는 단계와, 패널 커패시터의 다른측에 배압전압값을 공급하는 단계와, 상기 패널 커패시터의 다른측에 충전된 전압이 충방전경로를 통하여 패널 커패시터의 일측으로 공급되는 단계와, 패널 커패시터의 일측에 배압전압값을 공급하는 단계를 포함한다.
삭제
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하 도 6 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 에너지 회수장치를 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 주사전극(Y)과 유지전극(Z) 사이에 등가적으로 형성되는 패널 커패시터(Cp)와, 패널 커패시터(Cp)의 양측에 각각 설치되는 에너지 회수장치(60,62)와, 패널 커패시터(Cp)와 병렬로 접속된 충/방전부(50)를 구비한다.
제 1에너지 회수장치(60)는 주사전극(Y)에 서스테인 펄스를 공급한다. 제 2에너지 회수장치(62)는 유지전극(Z)에 서스테인 펄스를 공급한다. 충/방전부(50)는 패널 커패시터(Cp)에 충/방전 경로를 제공한다.
여기서, 충방전부(50)는 패널 커패시터(Cp)와 폐루프를 이루도록 접속되는 인덕터(L) 및 제 4스위치(S4)를 구비한다. 인덕터(L)는 패널 커패시터(Cp)와 공진회로를 형성한다. 제 4스위치(S4)는 패널 커패시터(Cp)가 충전 및 방전될 때 턴-온된다.
본 발명의 PDP의 에너지 회수장치(60,62)의 구성을 제 1에너지 회수장치(60)를 참조하여 설명하기로 한다. 제 1에너지 회수장치(60)는 Vs/2서스테인 전압원(Vs/2), Vs/2서스테인 전압원(Vs/2)에 접속된 배압부(52)와, 패널 커패시터(Cp)와 배압부(52) 및 패널 커패시터(Cp)와 기저전압원(GND) 사이의 전류패스를 제공하기 위한 경로제공부(54)를 구비한다.
경로제공부(54)는 배압부(52)와 병렬로 접속되는 제 1스위치(S1)와, 패널 커패시터(Cp)와 기저전압원(GND) 사이에 접속되는 제 2스위치(S2)를 구비한다. 제 1스위치(S1)는 배압부(52)로부터 공급되는 전압이 패널 커패시터(Cp)로 공급될 때 턴-온된다. 제 2스위치(S2)는 패널 커패시터(Cp)에 기저전압(GND)이 공급될 때 턴-온된다.
배압부(52)는 Vs/2서스테인 전압원(Vs/2)의 전압을 Vs의 전압으로 배압하여 패널 커패시터(Cp)로 공급한다. 이를 위해, 배압부(52)는 폐회로를 이루도록 접속되는 제 1다이오드(D1), 제 3스위치(S3) 및 배압 커패시터(Cd)를 구비한다. 여기서, 제 1다이오드(D1) 및 제 3스위치(S3)는 Vs/2서스테인 전압원(Vs)에 접속된다. 한편, 제 2노드(n2)와 제 1노드(n1) 사이에는 역전류를 방지하기 위한 제 2다이오드(D2)가 설치된다.
도 6은 패널 커패시터의 주사전극측으로 서스테인 펄스가 공급되는 과정을 나타내는 스위치들의 타이밍도이다. 여기서, T1 기간동안 패널 커패시터(Cp)의 유지전극(Z) 측에는 Vs의 전압이 충전된다고 가정한다.
T1 기간에는 제 2스위치(S2)가 턴-온된다. 제 2스위치(S2)가 턴-온되면 패널 커패시터(Cp)의 주사전극(Y) 측으로 기저전위(GND)가 공급된다. 아울러, 제 2스위치(S2)가 턴-온되면 Vs/2서스테인 전압원(Vs/2), 제 1다이오드(D1), 배압 커패시터(Cd), 제 2다이오드(D2) 및 제 2스위치(S2)를 경유하여 기저전압원(GND)으로 이어지는 전류패스가 형성된다. 전류패스가 형성되면 배압 커패시터(Cd)에 Vs/2의 전압이 충전된다.
T2 기간에는 제 2스위치(S2)가 턴-오프됨과 아울러 제 4스위치(S4)가 턴-온된다. 제 4스위치(S4)가 턴-온되면 패널 커패시터(Cp)의 유지전극(Z), 제 4스위치(S4) 및 인덕터(L)를 경유하여 패널 커패시터(Cp)의 주사전극(Y)으로 이어지는 전류패스가 형성된다. 전류패스가 형성되면 패널 커패시터(Cp)의 유지전극(Z)측에 충전된 전압이 방전되어 패널 커패시터(Cp)의 주사전극(Y)측으로 공급된다. 이때, 패널 커패시터(Cp)의 주사전극(Y)측으로 대략 Vs의 전압이 공급된다.
T3 기간에는 제 4스위치(S4)가 턴-오프됨과 아울러 제 1 및 제 3스위치(S1,S3)가 턴-온된다. 제 3스위치(S3)가 턴-온되면 제 2노드점(n2)으로 Vs/2의 전압(Vs)이 공급된다. 여기서, 제 2노드점(n2)으로 공급된 Vs/2의 전압은 배압 커패시터(Cp)의 부극성(-) 단자로 공급되고, 이에 따라 배압 커패시터(Cp)의 전극성(+) 단자로 Vs의 전압이 나타난다.(즉, 배압 커패시터(Cp)는 T1 기간에 충전된 Vs/2의 전압값과 자신의 부극성(-)공급되는 Vs/2의 전압값이 합쳐져 Vs을 갖는다.) 제 1스위치(S1)가 턴-온되면 배압 커패시터(Cp)의 Vs의 전압이 제 1스위치(S1)를 경유하여 패널 커패시터(Cp)로 공급된다. 즉, T3기간에는 패널 커패시터(Cp)의 주사전극(Y)측으로 VS의 전압을 공급하여 서스테인 방전이 안정적으로 일어나도록 한다. 한편, T3기간동안 제 2다이오드(D2)는 역전류가 흐르는 것을 방지한다.
T4 기간에는 제 1 및 제 3스위치(S1,S3)가 턴-오프됨과 아울러 제 4스위치(S4)가 턴-온된다. 제 4스위치(S4)가 턴-온되면 패널 커패시터(Cp)의 주사전극(Y), 인덕터(L) 및 제 4스위치(S4)를 경유하여 패널 커패시터(Cp)의 유지전극(Z)으로 이어지는 전류패스가 형성된다. 전류패스가 형성되면 패널 커패시터(Cp)의 주사전극(Y)측에 충전된 전압이 방전되어 패널 커패시터(Cp)의 유지전극(Z) 측으로 공급된다. 이때, 패널 커패시터(Cp)의 유지전극(Z) 측으로 대략 Vs의 전압이 공급되고, 패널 커패시터(Cp)의 주사전극(Y) 측은 기저전위(GND)로 하강된다. 이후, T1기간동안 패널 커패시터(Cp)의 주사전극(Y)측으로 기저전위를 공급함과 아울러 배압 커패시터(Cp)에 Vs/2의 전압을 충전한다.
실제로, 패널 커패시터(Cp)의 주사전극(Y)으로 공급되는 서스테인펄스는 T1 내지 T4의 기간이 주기적으로 반복되면서 얻어지게 된다. 그리고, 제 2에너지 회수장치(62)는 제 1에너지 회수장치(60)와 교번적으로 동작하면서 패널 커패시터(Cp)에 구동전압을 공급하게 된다. 따라서, 패널 커패시터(Cp)에는 서로 반대 극성을 가지는 서스테인 펄스전압(Vs)이 공급되고, 이에 따라 패널 커패시터(Cp)에서 서스테인 방전이 일어나게 된다.
이와 같은 본 발명의 에너지 회수장치는 Vs/2서스테인 전압원(Vs/2)을 이용하여 Vs 전압값을 가지는 서스테인 펄스를 공급하기 때문에 소비전력의 소모가 최소화된다. 아울러, Vs/2서스테인 전압원(Vs/2)을 이용하여 서스테인 펄스를 공급하기 때문에 스위치들의 내압이 대략 Vs/2로 설정되고, 이에 따라 제조비용을 절감할 수 있다. 실제로, 배압 커패시터(Cp)로부터 Vs의 전압이 제 1스위치(S1)의 일측으로 공급될 때 제 1스위치(S1)의 다른측(n1)은 Vs/2의 전압이 공급된다. 따라서, 제 1스위치(S1)의 내압은 대략 Vs/2로 설정될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 에너지 회수장치에 의하면 Vs/2 서스테인 전압원을 이용하여 Vs의 전압을 가지는 서스테인펄스를 공급하기 때문에 소비전력을 최소화할 수 있다. 아울러, Vs/2 서스테인 전압원을 이용하기 때문에 스위치들의 내압을 낮게 설정할 수 있고, 이에 따라 제조비용을 절감할 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
도 1은 종래의 3전극 교류 면방전형 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀 구조를 나타내는 사시도.
도 2는 종래의 에너지 회수장치를 나타내는 도면.
도 3은 도 2에 도시된 에너지 회수장치의 동작과정을 나타내는 타이밍도.
도 4는 종래의 다른 실시예에 의한 에너지 회수장치를 나타내는 도면.
도 5는 도 4에 도시된 에너지 회수장치의 동작과정을 나타내는 타이밍도.
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 에너지 회수장치를 나타내는 도면.
도 7은 도 6에 도시된 에너지 회수장치의 동작과정을 나타내는 타이밍도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10 : 상부기판 12Z : 투명전극
13Y,13Z : 버스전극 22 : 유전체층
16 : 보호막 18 : 하부기판
20X : 어드레스전극 24 : 격벽
26 : 형광체층 28Y : 주사전극
29Z : 유지전극 30,32,60,62 : 에너지회수장치
40 : 전원 공급부 42 : 충방전부
50 : 충/방전부 52 : 배압부
54 : 경로제공부

Claims (9)

  1. 기준전압원과,
    주사전극과 유지전극 사이에 등가적으로 형성되는 패널 커패시터와,
    상기 주사전극 및 유지전극측에 각각 형성되며 상기 기준전압원의 전압값을 이용하여 상기 기준전압원의 2배인 배압전압값을 가지는 서스테인 펄스를 교번적으로 공급하기 위한 제 1 및 제 2에너지 회수장치와,
    상기 패널 커패시터에 병렬로 접속되어 상기 패널 커패시터에 충/방전 경로를 제공하기 위한 충/방전부를 구비하고,
    상기 에너지 회수장치 각각은 상기 기준전압원에 접속됨과 아울러 상기 기준전압원의 전압값을 이용하여 상기 기준전압원의 2배인 배압전압값을 생성하기 위한 배압부와, 상기 배압부와 상기 패널 커패시터 사이에 형성되어 상기 배압전압값이 상기 패널 커패시터로 공급될 때 턴-온되는 제 1스위치와, 상기 패널 커패시터와 기저전압원 사이에 접속되어 상기 패널 커패시터에 기저전압이 공급될 때 턴-온되는 제 2스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 충/방전부는 상기 패널 커패시터와 폐회로를 이루도록 접속되는 인덕터 및 스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 스위치는 상기 패널 커패시터의 일측에 충전된 전압을 이용하여 상기 패널 커패시터의 다른측을 충전할 때 턴-온되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 배압부는
    상기 기준전압원에 접속되는 제 3스위치 및 다이오드와,
    상기 제 3스위치 및 다이오드와 폐회로를 이루도록 접속되는 배압 커패시터를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제 2스위치가 턴-온될 때 상기 배압 커패시터에 기준전압원의 전압이 충전되고, 상기 제 3스위치가 턴-온될 때 상기 배압 커패시터의 전압이 상기 배압전압값으로 상승되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 배압부와 상기 패널 커패시터 사이에 설치되어 역전류를 방지하기 위한 다이오드를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  8. 주사전극과 유지전극 사이에 등가적으로 형성되는 패널 커패시터를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 있어서,
    외부로부터 공급되는 기준전압을 2배의 전압으로 배압하여 배압전압값을 생성하는 단계와,
    상기 패널 커패시터와 병렬로 형성된 충방전경로를 이용하여 상기 패널 커패시터의 일측에 충전된 전압값을 방전시키는 단계와,
    상기 충방전경로로부터 공급되는 전압값을 이용하여 상기 패널 커패시터의 다른측을 충전시키는 단계와,
    상기 패널 커패시터의 다른측에 상기 배압전압값을 공급하는 단계와,
    상기 패널 커패시터의 다른측에 충전된 전압이 상기 충방전경로를 통하여 상기 패널 커패시터의 일측으로 공급되는 단계와,
    상기 패널 커패시터의 일측에 상기 배압전압값을 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  9. 삭제
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